学年学期《电法勘探原理与方法》
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法刘国兴2003．5总学时64，讲授54学时，实验10绪论：（1学时）绪论中讲5个方面的问题1.对电法勘探所属学科及具体定义。
2.电法勘探所利用的电学性质及参数。
3.电法勘探找矿的基本原理。
在此主要解释如何利用地球物理（电场）的变化，来表达找矿及解决其它地质问题的原理。
4.电法勘探的应用。
1)应用条件2)应用领域3)解决地质问题的特点4)电法勘探在勘探地球物理中所处的位置第一章电阻率法本章为电法勘探的常用成熟的方法，在地质勘察工作中发挥着重要作用，是学习电法勘探的重点之一。
本章计划用27学时，其中理论教学21学时，实验教学6学时。
§1.1电阻率法基础本节计划用7学时，其中讲授5学时，实验2学时。
本节主要讲述如下五个问题一、矿石的导电性（1学时）讲以下3个问题：1)岩，矿石导电性参数电阻率的定义及特性。
2)天然岩，矿石的电阻率矿物的电阻率及变化范围，岩石电阻率的变化范围。
3)影响岩，矿石电阻率的因素。
I.与组成的矿物成分及结构有关。
II.与所含水分有关。
III.与温度有关。
二稳定电流场的基本性质。
主要回顾场论中有关稳定电流场的一些知识，给出稳定电流场的微分欧姆定律公式电流的连续性（克希霍夫定律）；稳定电流场是势场三个基本性质。
三均匀介质中的点源电场及视电阻率的测定主要讲述三个内容：1)导出位场微分方程（拉氏方程）及的位函数的解析解法。
2)点电流源电场空间分布规律。
3)均匀大地电阻率的测定方法。
电法勘探中测量介质电阻率的方法由此问题引出，开始建立电法勘探中“装量”这一词教案的概念，本节重点：稳定电流场的求法及空间分布；均匀大地电阻率的公式的导出及测定方法。
以上内容两学时四非均匀介质中的电场及视电阻率（1学时）阐述4个问题1)什么是非均匀介质中的电场？特点，交代出低阻体吸引电流，高阻体排斥电流的概念2)非均匀电场的实质：积累电荷的过程。
3)什么是视电阻率？如何定义？4)视电阻率微分公式。
应用地球物理2： 电法勘探原理与方法
应用地球物理2: 电法勘探原理与方法教学大纲课程编号：0801223020课程名称：应用地球物理2：电法勘探原理与方法课程英文名称：Applied Geophsics ⅡPrinciple and Method of Electrical Method总学时：64（讲授54学时，实验8学时）学分：3.5开课单位：地球探测科学与技术学院授课对象：勘查技术与工程专业（应用地球物理方向）本科生前置课程：高等数学、数学物理方法、电磁场论一、教学目的和要求《应用地球物理2：电法勘探原理与方法》课程是地探学院地球物理系，勘查技术与工程专业（应用地球物理方向）学科基础课，是主干专业课之一。
本教学大纲适用于该专业的本科教学。
在本课程中，使学生系统学习电磁场理论和电法勘探的理论知识。
通过本课程的学习，使学生系统掌握电法勘探的基本理论、基本方法技术及在勘查石油天然气和煤田地质构造，寻找金属非金属矿产，进行水文地质、工程地质调查等方面的实际应用，能进行以上各项地质任务的基本勘查工作。
并对国内外正在推广，试用的新方法、新技术有所了解。
二、教学内容第一章电阻率法§1 电阻率法基础一、岩、矿石的导电性及影响岩、矿石电阻率的因素二、均匀大地电阻率的测定三、视电阻率概念、公式及微分表示法实验一：电法仪器认识、点源场测定、均匀大地电阻率的测定提示：了解岩、矿石的导电性及影响岩、矿石电阻率的因素，重点掌握电阻率公式的导出、视电阻率概念及视电阻率微分公式。
§2 电阻率剖面法一、常用电极排列（装置）及其相互关系二、单界面视电阻率公式解析解及异常规律三、联合三极、对称四极装置规则形体上的视电阻率异常四、偶极装置规则形体上的视电阻率异常五、中间梯度法规则形体上的视电阻率异常六、电阻率剖面法的实际应用实验二：联合剖面法模型实验提示：通过电阻率常用装置了解电法勘探的灵活性，了解各种场源形式在球体上方电阻率解析式的推导方法，重点掌握联合三极装置、对称四极装置、中间梯度装置在不同电性异常体上的异常规律及其应用。
《电法勘探原理与方法》课程实验教学大纲
吉林大学实验教学大纲教学单位名称：地球探测科学与技术学院课程名称：电法勘探原理与方法课程编码：08262020课程类别:学科基础课程课程性质:必修课学时/学分:48/3(其中实验10学时）面向专业：勘查技术与工程(应用地球物理方向）一、实验课程的教学任务、要求和教学目的《电法勘探原理与方法》课程是应用地球物理主干专业课程中的一个重要方向，是勘探地球物理中的重要方法之一.电法勘探实验教学是验证理论教学结论、由理性认识向感性认识转化、学习仪器操作技能的重要环节,在本课程中占有重要位置。
电法勘探实验教学是通过物理模拟手段在实验室中实现电法勘探各种方法的模拟训练.在教师指导下独立完成各种实验.独立完成实验数据的分析与解释及实验报告的编写.使学生在实验中学习各种工作方法和电测仪器的使用,认识和掌握不同方法在不同地质体上的异常规律，能够熟练运用各种电测方法。
二、学生应掌握的实验技术及基本技能：1、在教师的指导下能正确的布置实验、正确使用实验设备；2、学会各种电测仪器的使用;3、掌握各种电测方法的正确实施及在不同地质体上的异常规律；4、对电测异常能进行初步分析和简单的地质解释；5、通过本实验教学使学生在实际工作中能熟练运用所学过的电测方法.三、实验项目内容、学时分配和每组人数四、实验教材或指导书或主要参考资料刘国兴主编：电法勘探原理与方法实验指导书;刘国兴主编：《电法勘探原理与方法》教材，北京，地质出版社，2008.9（二版）。
五、考核要求、考核方式及成绩评定标准实验成绩通过实验报告（含测试数据、数据成图及实验结果分析和总结）考核而定,实验成绩占学生学期总成绩的25%—30%。
六、制定人、审核人、日期制定人:刘国兴审核人：审核日期:2009年9月七、学院审定记录学院于2009年10月20日审定实验项目卡片实验项目卡片注:本实验可选择时间域激电或频率域激电.。
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法电法勘探是以地壳中岩矿石的导电性差异为物理基础，通过观测并研究地表电场的分布规律来达到找矿或解决其他地质问题的一种勘探方法矿物如何按导电机理进行划分？按导电机理分将矿物分为金属导电类矿物，半导体类导电矿物，固体离子类导电矿物。
影响岩石和矿石电阻率的因素:岩、矿石电阻率与成分和结构的关系;岩、矿石电阻率与所含水分的关系（湿度与孔隙度）岩、矿石电阻率与温度的关系三大岩类的电阻率如何变化？沉积岩的电阻率最低，火成岩的电阻率最高，变质岩介于两者之间。
何为非各向同性系数？如何表征对针状和片状的结构的岩石和矿石，无论ρ1、ρ2 及矿物颗粒的百分含量V大小如何，总有ρn ≥ρt，即垂直针状或片状颗粒长轴方向的岩、矿石电阻率总是大于沿着颗粒长轴方向的电阻率。
这表明针状和片状结构的岩石和矿石电阻率具有明显的方向性，即非各向同性；非各向同性系数λ岩石和矿石标本电阻率的测定方法有哪些？露头法、电测井、（岩芯）标本测定法电法勘探进行正演问题数值模拟时，一般会采取哪几种方法？每种方法的特点是什么？一是通过物理模拟，即通过模型实验直接测量得到某种介质和场源条件下稳定电流场的分布情况；物理模拟方法主要有土槽、水槽、导电纸等手段。
二是通过数学模拟途径，即寻求满足边界条件下的拉普拉斯方程解。
数值模拟可分为解析法和数值计算方法两种。
电阻率法的原理是什么？电阻率法是以不同岩矿石之间导电性差异为基础，通过观测和研究人工电场的地下分布规律和特点，实现解决各类地质问题的一组勘探方法。
实质是通过接地电极在地下建立电场，以电测仪器观测因不同导电地质体存在时地表电场的变化，从而推断和解释地下地质体的分布和产状，达到解决地质问题的目的。
何为视电阻率？地下多种非均匀介质电阻率的综合反映单位仍为Ω.m，以符号ρs视电阻率微分表示式及其含义？视电阻率不是该地电断面上某种岩石的真电阻率，而是地下电性不均匀体的一种综合反映。
视电阻率是电法勘探中的一个重要的概念，其意义是：既然视电阻率是地下电性不均匀体的一种综合反映，那么当地下存在高阻或低阻体时，地下介质的导电性能发生变化，从而引起视电阻率的变化，因而可利用视电阻率变化规律以发现和探查地下电性不均匀体，达到找矿和解决其它地质问题的目的。
电法勘探原理与方法课程设计
电法勘探原理与方法课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过对电法勘探原理与方法的学习，使学生掌握电法勘探的基本理论和方法，了解电法勘探在资源勘探领域中的应用，为学生今后参与实际电法勘探工作打下基础。
二、课程设计背景电法勘探是一种地下物质探测方法，通过测量地下电阻率分布来识别地下物质组成和分布情况。
它广泛应用于矿产资源勘探、地质灾害预警、环境工程等领域。
因此，掌握电法勘探原理和方法对于矿产资源开发和环境保护具有重要意义。
三、课程设计内容3.1 电法勘探基本理论1.电磁场基本原理2.电场与磁场的柏赛尔定律3.线性理论与非线性理论3.2 电法勘探仪器及测量技术1.电极的选择和布置2.不同电法勘探仪器的适用条件3.电法勘探的测量技术3.3 电法勘探数据处理和解释1.数据的处理和分析2.二维电阻率成像（二维ERT）技术3.三维电阻率成像（三维ERT）技术四、课程设计方法本课程设计采用课堂讲解、案例分析和实验演示相结合的教学方式。
1.课堂讲解：由教师进行电法勘探的基本理论阐述，让学生了解电法勘探的基本原理和相关技术。
2.案例分析：教师引入实际案例，通过学生讨论分析来加深学生对电法勘探原理和方法的了解。
3.实验演示：通过实验让学生亲身体验电法勘探仪器的使用和数据处理流程，加深学生对电法勘探的认识。
五、课程设计成果学生能够基本掌握电法勘探的理论知识和技术，了解电法勘探的应用场景和发展趋势，具备初步的数据处理和解释能力。
六、课程设计考核方式本课程设计采用考查+实验报告的方式进行考核。
1.考核方式：学期末闭卷考试。
2.实验报告：学生需要进行一次电法勘探实验，并撰写相关实验报告。
七、参考教材1.《电法勘探实例与练习》（刘文贵等编，科学出版社）2.《电磁法勘探技术及应用》（周文波等编，煤炭工业出版社）。
电法勘探原理
电法勘探原理电法勘探原理呀，这可真是个神奇又有趣的东西呢！你想啊，我们就好像拿着一把神奇的钥匙，去打开地球内部秘密的大门。
电法勘探呢，简单来说，就是利用电能来探测地下的情况。
这就好比我们在黑暗中拿着手电筒去寻找东西，只不过这个手电筒可高级多啦！它能让我们看到地下的各种结构、矿体啥的。
比如说吧，地下有不同的岩层、矿体，它们的导电性可不一样哦。
就好像不同的水果，有的甜，有的酸。
电法勘探就是通过测量这些导电性的差异，来推断地下的情况。
那它具体是怎么工作的呢？嘿嘿，这就像是一场奇妙的冒险。
我们会在地面上布置一些电极，然后通过这些电极向地下发送电流。
电流在地下传播的时候，遇到不同的物体就会有不同的反应。
然后呢，我们再测量这些反应，就能知道地下都有些啥啦！你说这神奇不神奇？这就好比我们给地下的世界打了个电话，然后根据它的回应来了解它。
如果地下有个大矿体，就像有个大宝藏在那里等着我们去发现呢！有时候我就想啊，要是没有电法勘探，我们得费多大的劲儿才能找到那些隐藏在地下的宝贝呀！它就像是我们的眼睛，让我们能看到地下那些看不见的东西。
而且电法勘探的应用可广泛啦！不只是找矿，还能用来探测地下水、地质构造啥的。
就像一个万能的工具，啥都能搞定。
你想想看，要是工程师们没有这个好帮手，那得走多少弯路呀！他们得像无头苍蝇一样到处乱撞，还不一定能找到想要的东西呢。
电法勘探就像是给我们打开了一扇通往地下神秘世界的窗户，让我们能一探究竟。
它让我们对地球有了更深入的了解，也为我们的生活带来了很多好处。
所以呀，电法勘探原理可真是个了不起的东西！它让我们能更好地探索这个神奇的地球，发现那些隐藏在地下的秘密和宝藏。
我们真应该好好感谢那些发明电法勘探的科学家们，是他们让我们的探索变得更加容易和有趣啦！。
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法简述
电法勘探是一种基于电磁现象的地球物理勘探方法，通过在地下通入电流，并测量由地下产生的电场和磁场信息，来获取地下物质的分布情况。
电法勘探常用于地下水资源、矿产资源、地质构造等方面的探测。
电法勘探的原理是根据地下不同物质对电流的传导能力的差异，来推断地下的物质性质和分布情况。
一般来说，导电能力高的物质（如矿石、含水层等）对电流的传导能力较好，而电阻较高的物质（如岩石、土壤等）对电流的传导能力较差。
电法勘探中常用的方法包括直流电法、交流电法和自然电场法。
直流电法通过在地下通入恒定电流，并测量地表上的电位差来进行勘探。
交流电法则使用交变电流，通过测量地下电磁场的强度和相位信息，来推算地下物质的分布状态。
自然电场法则是通过测量地表上的自然电场强度和方向来进行勘探。
在进行电法勘探时，需使用电极将电流引入地下，并使用测量电极来测量地下的电位差和电磁场信息。
通常使用的测量电极包括接地电极、测量电极和参考电极。
通过在地表布设不同位置的电极，在地下电势差数据的基础上，进行数据处理和解释，得到地下物质的分布情况。
电法勘探是一种非破坏性的地球物理勘探方法，具有较高的分辨率和可靠性。
它在水文地质、矿产勘探、环境工程等领域都
有广泛的应用。
然而，也需要注意电流的深度侵入限制以及地下导电性的不均匀性等问题，以提高电法勘探的精度和解释能力。
电法勘探的原理及应用
电法勘探的原理及应用1. 什么是电法勘探电法勘探是一种利用地下电阻率差异揭示地下地质体结构及构造的地球物理勘探方法。
它通过测量地下电阻率的变化，获得地下地质体的结构信息，并进一步研究地下资源的分布情况。
2. 电法勘探的原理电法勘探基于地下地质体的电阻率差异，利用电流在地下的传播以及产生的电位差进行测量和分析。
通常，勘探者在地面上或井下放置电极，通过施加电流使地下发生电场，并测量电位差。
根据测量数据，可以计算得到地下地质体的电阻率，进而分析地下结构。
3. 电法勘探的应用电法勘探在地质勘探、矿产资源勘查、水文地质调查、环境工程、地下水资源评价等领域有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景：3.1 矿产资源勘查电法勘探在矿产资源勘查中起到重要的作用。
通过测量矿区地下的电阻率差异，可以发现矿体的存在以及矿体与围岩的边界情况。
这对于确定矿体的规模、形态以及储量估算都具有重要意义。
3.2 水文地质调查电法勘探在水文地质调查中也得到了广泛的应用。
通过测量地下不同地层的电阻率差异，可以揭示地下含水层的分布和性质。
这对于确定水资源的储量、流向以及开采潜力都具有重要意义。
3.3 环境工程电法勘探在环境工程中的应用越来越广泛。
通过测量地下结构的电阻率差异，可以评估地下储存物质的位置、分布以及迁移路径，为环境污染的治理和地下储存设施的选择提供重要参考。
3.4 地下水资源评价电法勘探在地下水资源评价中也是一种常用的方法。
通过测量地下地质体的电阻率，可以揭示地下地质体的结构和性质，进一步评价地下水储量、水质以及地下水动态变化，为合理开发和管理地下水资源提供依据。
4. 电法勘探的优势和局限性4.1 优势•非破坏性：电法勘探无需在地下进行钻探等破坏性操作，可以有效避免对环境的破坏和人员安全的威胁。
•高效快速：电法勘探操作简便，数据采集和分析速度较快，能够快速获取地下结构信息。
•成本较低：相比其他地球物理勘探方法，电法勘探设备和操作成本相对较低，具有较高的经济性。
电法勘探原理与方法-习题与答案
电法勘探作业题1.简述影响岩、矿石电阻率的主要因素。
2.根据电阻率串并联的关系，推导层状岩石沿层理方向和垂直层理方向的电阻率公式ρn和ρt。
3.地面上两个异性电流源A(+I)和B(-I)供电，在地下均匀半空间建立稳定电流场，试回答下列问题：(1)求A、B连线中垂线上深度为h处的电流密度J n的表达式。
(2)计算并绘图说明深度为h处的电流密度随AB的变化规律。
(3)确定电流密度为最大时，供电极距AB与h的关系。
4.画图说明地下半空间水平、垂直和倾斜电偶极子所产生的电位和场强的基本规律。
5.画图说明电阻率剖面法的几种类型。
6.推导全空间均匀电流场中球体外一点的电位表达式。
7.用“镜像法”推导点电源垂直接触面两侧的电位公式p71。
8.用视电阻率的微分形式分析三极剖面法ρ1A曲线特点，其中ρ1=50Ω.m，ρ2=10Ω.m。
9.在水平层状介质的地表上，由点电源的电位通解形式出发，推导出两层介质时地表的转换函数表达式。
10.画图说明三层介质时对称四极测深的视电阻率曲线类型。
11.激发极化效应定义及影响因素。
12.解释名称，并说明三者的异同点。
（1）面极化和体极化。
（2）极化率和频散率。
（3）电阻率与等效电阻率。
13.写出下列参数的表达式及相互关系。
（1）视极化率。
（2）视频散率。
（3）等效电阻率。
14.在均匀大地表面，当采用AB=1000m,MN=40m的激电中梯测量时，为保证∆U2不小于3mv,需要多大的供电电流？15.为什么岩石极化率均匀时，地形不会产生极化率异常？16.翻译专业术语：高密度电阻率法、激发极化发法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法及缩写。
17.写出柯尔－柯尔模型，说明各参量的含义：1()[1(1)]1()s ci miρωρωτ=--+18.简述瞬变电磁法（TEM）的工作原理19.简述频率域测深法（FEM）的工作原理20.写出趋肤深度定义以及表达式21.视电阻率的定义？22.岩矿石有哪些电磁学性质？23.趋肤深度、有效深度及波束的关系：1)(1)()()k i imZ mδδ==-=-=≈=≈有效MNS MNjjρρ=⋅24. 叙述充电法的应用条件和应用范围？定性解释电位或电位梯度曲线时的经验公式？ 25. 叙述电子导体产生自然电位的原因？26. 画出低阻球体正上方和侧上方地表对称四极电测深曲线，并分析产生的原因。
学年学期《电法勘探原理与方法》
《电法勘探原理与方法》是石油地质工程学专业的一门重要课程，主要介绍了电法勘探在地质工程中的原理与方法。
在本文中，将详细介绍电法勘探的原理、仪器装置以及应用领域。
电法勘探是一种利用电流在地下介质中传播的原理，对地下结构及其物性进行探测的方法。
通过电法勘探，可以获取到地下介质的电阻率分布情况，从而推断出地下岩石的含水、含油、含气等情况，为地质勘探提供重要的信息。
电法勘探主要包括电阻率法、自然电场法和埋地电磁法等。
电阻率法是电法勘探中最常用的一种方法，其原理是利用电流在地下介质中的传播特性，通过测量电流与电压之间的关系来推断地下介质的电阻率。
电阻率法主要适用于测量地下介质的大尺度变化，比如地下沉积层的厚度、构造的变化等。
自然电场法是利用地球自然电场的变化来进行勘探的方法。
地球自然电场是由于地球自转、无线电活动等产生的，呈现为经纬度和时间的函数关系。
通过测量地球自然电场的变化，可以推断地下电阻率分布，从而了解地下构造与物性的情况。
埋地电磁法是利用地球磁场与电磁场的相互作用，通过测量地下涡流的产生情况来进行勘探的方法。
在埋地电磁法中，通过产生一定频率的电磁场，利用电磁感应原理测量地下涡流的幅度和相位，从而推断出地下的电阻率和储层的性质。
在实际应用中，电法勘探主要应用于地震地质、水文地质和矿产资源的勘探。
在地震地质中，电法勘探可以用于研究地震断层的位置和运动情况，从而预测地震的发生可能性。
在水文地质中，电法勘探可以用于寻找地下水资源，评估地下水的质量和储量。
在矿产资源勘探中，电法勘探可以用于寻找矿床的位置和规模，评估矿石的品位和储量，为矿产资源开发提供重要的依据。
总之，《电法勘探原理与方法》作为石油地质工程学专业的一门课程，通过系统地学习电法勘探的原理与方法，能够为学生提供掌握地质勘探技术、分析地下构造与物性的能力。
掌握《电法勘探原理与方法》的知识，对于从事地质勘探、石油勘探及矿业勘探等领域的人员来说，具有重要的意义。
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精心整理Array成都理工大学2014—2015学年
第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷
注意：所有答案请写在答题纸上，写在试卷上无效。
1
2
3
4
5
1
A
2、
A
3
A
4
A（X
5、下列方法中受地形影响最小的方法是（）
A电阻率法B激发极化法C电磁感应法
6、本学期《地电学》课程实习“电阻率测深仪器及装置认识实习”
过程中，采用电源电瓶最高供电压档位为（）
A63伏B90伏C120伏
7、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“电偶极子场特征认识”过程中，实习要求中，要求同学们完成的图件有（）
A电位图B电阻率图C电场强度图
8、本学期《地电学》课程实习“电测深正演模拟”实习过程中，
给出地电模型是（）
A二层模型B三层模型C四层模型
9
10
A
11
A
12
A
13
A
14、
A直立低阻体B直立高阻体C山谷
15、下列哪些情况可视为远区工作的有（）
A观测场为平面波BCSAMT工作法CMT工作法
16、下列方法哪些方法是主动源的电法勘探方法（）
A充电法B回线法CMT法
17、下列测深曲线属于三层测深曲线的是（）
AH型BHK型CG型
18、下列哪些测量参数受静态位移影响较小（）
A M Tρ
B M Tφ
C E Tρ
19、在电磁法勘探中哪些方法可以忽略位移电流的影响（）
AMT法BTEM法CGPR法
20、下列电磁方法中哪些方法属于被动场源法（）
1
2
1、
MN
*
ρ=
s
（1）此时需要最小供电电流为多少？此时需要最小供电电压是多少？
（2）该金属矿电阻率是多少？
（3）如果认为所需发射机（供电源）功率太大，如何采取措施降低发射机功率？
2、导出视电阻率微分表达式0
MN s MN j j ρρ=
，并说明式中各参数的物理意义。
3、对某工区进行可控源电磁测深勘探，如果选取发射机频率范围为10~10000f Hz Hz =，工区介质360m ρ=Ω⋅，相对介电系数10r ε=，请回答下列问题？
（1）试求该频带范围电磁系数m 区间？
（2
（3（44、1、（1（2）（3（4（5）频率测深时，当0ω→和ω→∞时，其相位异常具有何特征？
2、利用纵向中间梯度法对某热液裂隙侵入的硅化程度较高的黄铜矿进行激发极化法勘探测量，所观测到的视极化率及视电阻率异常如
下图所示，请根据异常特征回答以下问题。
（1）该矿体可能位置坐标是多少？具有什么样的电性特征？（2）分析小号测点3220处低阻、高极化电性引起因素可能是什么？
（3）根据两个供电极距测量的视电阻率异常特征及视极化率异常特征，推测矿体是延伸较深的矿脉体还是较浅的矿脉体，为什么？（4）设计一个最有可能控制矿的钻孔位置坐标。
（注明：只需将大概横坐标写在答题纸上）
3、详细阐述对称四极直流电测深、大地电磁测深、可控源大地电磁测深的基本工作原理、野外装置、应用特点如何。
（注明：可使用图示和文字说明）。